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无线电电子与电气工程百科全书 匹配设备。 无线电电子电气工程百科全书
无线电电子与电气工程百科全书 / 业余无线电设备的结。 过滤器和匹配设备 即使在 10 ... 15 年前，使用匹配设备（CS）实际上也没有问题，业余无线电文献中几乎没有对此类设备的描述。 关键可能是在苏联早期，几乎每个人都使用自制的灯具设备，其输出级几乎可以匹配任何东西。 晶体管 RA 比电子管产生更多的谐波。 晶体管 RA 输出端的低质量 P 电路通常无法应对它们的滤波。 此外，必须考虑到电视频道的数量比几年前增加了很多倍！ 配套设备的用途 控制系统将发射机的输出阻抗转换为天线的阻抗。 使用具有具有所有三个平滑可调元件的 P 回路的电子管功率放大器的控制系统是不合理的，因为 P 回路在宽范围的输出阻抗中提供匹配。 只有在 P 环的元素排除调整的情况下，使用 SU 是有益的。 在任何情况下，SU 都显着降低了谐波水平，将其用作滤波器是完全合理的。 有了好的调谐谐振天线和好的 PA，就不需要使用匹配设备。 但是当天线单独在几个频段上工作时，RA 并不总是给出需要的东西，使用 SU 会产生良好的效果。 构建匹配设备的原理 经典 SU 的形式如图 1 所示。 1. 正如你所看到的，它由一个匹配电路（CS）组成，它是根据一种众所周知的方案（CS本身通常被称为“匹配器”，“ATU”），一个SWR表，显示天线失配程度的射频电桥、等效天线 R 2 和控制负载 R3、RXNUMX。 没有所有这些“环境”，SU 只是一个协调链，仅此而已。
下面我们来分析一下设备的工作原理。 在 S 1“旁路”位置，发射器输出连接到 S2，这样既可以直接连接天线，也可以将负载等效物（R2 或 R3）之一打开到输出并检查是否有可能匹配发射器。 在“设置”位置，变送器在匹配负载上运行。 此外，通过电阻 R4，RF 电桥导通。 根据这个桥的平衡，匹配电路用于调谐天线。 电阻器 R2 和 R3 可以检查是否可以将匹配电路调谐到它们。 配置 CA 后，打开“工作”模式。 在这种模式下，匹配电路会稍微调整到 SWR 仪表读数的最小值。 下面我们考虑在实践中使用的主要 CA。 并联电路上的匹配电路 图 2 显示了最有效和最简单的 CA 之一。 发射器通过线圈 L1 和电容器 C1 连接。 L1 是 L2 匝数的四分之一到六分之一，并绕在它的下部。 L1 必须通过良好的绝缘与 L2 隔开。
该方案中，发射机仅通过磁通与CS连接，自动解决了输出级的防雷问题。 电容器 C1 工作频率为 1,8 MHz。 应具有最大电容 - 1500 pF，并在 28 MHz - 500 pF 下运行。 C2 和 C1 板之间的间隙应尽可能大。 负载电阻范围从10欧姆到几千欧姆。 在两个相邻频段（例如 1,8 和 3,5 MHz）中提供高效率操作。 为了在多个范围内有效运行，有必要切换L1和L2。 在低功率（最高 100 W）下，制作一组替换线圈并使用旧无线电管的基板安装它们是最有效且最容易的。 任何与并联 L1 和 L2 线圈以减少其在 HF 频段上运行的电感、将这些线圈连接到抽头相关的实验，线圈的“狡猾”并联连接都会显着降低 HF 下 DC 的效率。 图 2 电路的线圈数据如表 1 所示。 表1
尽管目前很少使用对称天线，但值得考虑的是在对称负载上运行此 DS 的可能性（图 3）。
它与图 2 中的电路的唯一区别是负载电压是对称去除的。 L1 必须相对于 L2 对称放置。 电容 C1 和 C2 必须在同一轴上。 需要采取措施降低电容效应对 L2 的影响，即它应该离金属墙足够远。 图 2 中电路的 L3 数据如表 2 所示。 表2
也有此 CA 的简化版本的构造。
图 4 显示了一个非对称电路，图 5 显示了一个对称电路。 但是，不幸的是，正如经验所示，这些电路不能像使用电容器 C3（图 2）或 C3.1、C3.2（图 3）的情况那样提供如此仔细的协调。
在构建基于此原理的多频段 DS 时必须特别小心（图 6）。 由于线圈品质因数的降低和接地抽头的大容量，这种系统在 HF 频段的效率较低，但在 1,8 ... 7 MHz 频段使用这种系统是完全可以接受。
设置如图 2 所示的 CA 很简单。 将电容C1设置到最大位置，C2和C3设置到最小位置，然后借助C2将电路调谐至谐振，然后利用C3增加与天线的连接，实现向天线输出最大功率，同时不断调整C2，并根据机会调整C1。 您应该努力确保设置后C3 CA具有最大容量。 T链匹配 这种方案（图 7）在使用非对称天线时被广泛使用。
对于这个直流的正常运行，电感的平滑调整是必要的。 有时甚至半圈对匹配至关重要。 这限制了抽头电感器的使用，或者需要为特定天线单独选择匝数。 C1 和 C2 对“地”的电容必须不超过 25 pF，否则效率可能会降低 24 ... 28 MHz。 L1 线圈的“冷”端必须小心接地。 该直流电具有良好的参数：效率 - 高达 80%，将 75 欧姆转换为 750 欧姆，能够匹配从 10 欧姆到几千欧姆的负载。 只需一个 30 μH 的可变电感，就可以覆盖 3,5 到 30 MHz 的整个范围，通过并联 1 pF 的 C2、C200 恒定电容，可以工作在 1,8 MHz。 不幸的是，可变电感价格昂贵且结构复杂。 W3TS 提出了一种可切换的“数字电感器”（图 8）。 使用这样的电感，在开关的帮助下，您可以直观地设置其所需的值。
AEA 进行了另一项简化设计的尝试，即根据图 9 所示的方案制作匹配装置。 实际上，图 7 和图 9 中的电路是等效的。 但在结构上，使用一个接地的高质量电容器而不是两个隔离的电容器要容易得多，并且用廉价的带抽头的永久电感器代替昂贵的可变电感器。 这个 DS 在 1,8 到 30 MHz 范围内工作良好，将 75 欧姆转换为 750 欧姆和 15 欧姆。 但是在使用真实天线时，电感切换的离散性有时会受到影响。 在存在 18 个，最好是 22 个位置开关的情况下，可以推荐该 CA 用于实际实施。 在这种情况下，必须将通向开关的线圈引线的长度减至最小。 用于 11 AEA AT-30 TUNER L1-L2-25 转数的开关，直径。 线圈 45 mm 绕组节距 4 mm 抽头沿 10 匝的长度从每匝开始，然后经过 2 匝位置后，可以制作仅用于部分业余乐队的 CS - 从 1,8 到 7 或从 10 到 28兆赫。
如图 10 所示，该线圈在结构上便于执行。 它的框架是一块双面玻璃纤维条，带有用于线圈匝的切口。 此条上安装了一个开关（例如，11P1N）。 线圈的抽头连接到玻璃纤维带两侧的开关。
在使用对称天线时，与 T 形匹配装置一起，在 DS 的输出端使用平衡变压器 1:4 或 1:6。 这样的决定不能被认为是有效的，因为。 许多平衡天线具有很大的电抗分量，而铁氧体变压器在电抗负载下工作很差。 在这种情况下，有必要采取措施来补偿电抗分量或使用 DS（图 3）。 U型搭配方案 U形CS（或P-loop），其方案在图11中给出。 XNUMX 广泛用于业余无线电实践。
在实际情况下，当发射机输出为 50 ... 75 Ohm，并且必须在较宽的负载电阻范围内进行匹配时，P 环路的参数会发生十倍的变化。 例如，在 3,5 MHz、Rin × Rn × 75 Ohm 时，电感 L1 约为 2 μH，C1、C2 各为 2000 pF，当 Rin × Rn × 75 Ohm 和 RH 为几千欧姆时，电感 L1 为约为20μH，电容C1约为2000pF，C2为数十皮法。 所用元件值的如此大的变化限制了 P 环作为 CS 的使用。 希望使用可变电感。 电容C2的间隙可能很小，C2每200瓦的功率至少要有XNUMX毫米的间隙。 提高匹配装置的效率 为了提高发射机的效率，尤其是在使用随机天线时，一种称为“人造地球”的设备会有所帮助。 当使用随机天线和无线电接地不良时，此设备非常有效。 该设备将无线电台的接地系统（在最简单的情况下，一根电线）带入谐振状态。 由于地的参数包含在天线系统的参数中，提高地的效率可以提高天线的性能。 结论 匹配设备的使用不应超过实际需要。 您应该选择所需的 SU 类型。 例如，如果您真的不为 1,8 ... 30 范围“制造”天线，或者在这些范围内使用替代天线，那么制造在 1 ... 2 MHz 范围内运行的宽带设备是没有意义的. 在这里，为每个范围执行自己的单独 SU 效率更高。 但是，当然，如果您使用的是具有不可调节输出的收发器，并且您的大多数天线都是替代天线，那么这里需要一个全频段 DC。 以上均适用于“人造地球”装置。
文学 1.波德戈尔内一号 (EW1MM)。 高频地面/业余无线电高频和甚高频。 - 1995 年。 - 第 9 号。 作者：I. Grigorov (RK32ZK)，别尔哥罗德； 出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru
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文章评论： 弗拉基米尔 好文章，对设置功放有用。 Vasya 感谢作者
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